轎車懸架培訓教材

乘用車懸架知識培訓2008年9月8日乘用車研究院質量管理部

1、懸架系統(tǒng)布置

懸架的設計總是與整車的設計緊密相連的，整車預布置通常包括動力總成的預布置和懸架的預布置。在基本確定了整車的總體尺寸、驅動型式、相應的輪胎、最小的目標轉彎半徑后就可以進行懸架的預布置了。在懸架的預布置過程中主要考慮以下幾點：整車姿態(tài):一般來說，整車姿態(tài)是通過懸架的布置來設定的，可以說懸架的布置決定了整車姿態(tài)。一旦整車姿態(tài)確定后，在以后更改就比較困難了。通常整車在滿載狀態(tài)下的整車姿態(tài)是0～0.5°之間。如下圖所示：■前懸架的布置:

前懸架的型式主要有非獨立鋼板彈簧懸架、麥弗遜獨立懸架、雙橫臂獨立懸架、多連桿獨立懸架和雙橫臂獨立懸架的一些變形。懸架在目前的轎車和部份的輕型客車、輕型貨車的前懸架大多采用獨立懸架，一般在整車設計之初就已確定了懸架的型式。下面以麥弗遜為例來說明一下前懸架的設計過程。在前懸架的布置過程中主要從以下幾點來考慮：1.1轉向系統(tǒng)幾何尺寸的確定在轉向系統(tǒng)的設計過程中，首先要確定轉向梯形，以保證車輪能繞一個轉向中心在不同的圓周上作無滑動的純滾動。對轎車來說，通常采用斷開式轉向梯型機構，有時為了提高車輛的靈活性，減小轉彎半徑而改變轉向梯型；當然，初步確定的時候可以不這樣考慮。根據(jù)初步設定的最小轉彎半徑和相應的計算公式及阿克曼轉角的關系可以初步確定左右車輪轉角的關系，同時結合相應的前縱梁布置產生的幾何約束就可以確定左右車輪的轉角。同時可以初步選定轎車轉向系統(tǒng)角傳動比，一般為15-17。qo

Ackermannerrorq12q定義轉向半徑，轉向角和阿克曼角阿克曼角關系：Ctgα1-Ctgα2=q/p

最小轉彎半徑公式：1.2主銷尺寸的定義主銷幾何尺寸的定義主要包括，主銷后傾角、主銷內傾角和它們的偏置距。主銷后傾角和主銷相對輪心的偏置距一起保證輪胎的側向力回正力距以利于汽車的直線行駛；主銷內傾角保證車輛低速行駛條件下的自動回正性。同樣，對主銷的初步取值也是通過經(jīng)驗來選取或者通過對參考樣車的測量來獲得。一般對轎車的前獨立懸架來說主銷后傾角在3°～4°左右，主銷內傾角在10°～15°左右；主銷內傾后傾角確定后相應的主銷偏置距和拖距也就確定了。主銷后傾角示意圖主銷內傾角示意圖1.3前懸架幾何尺寸的定義在主銷的幾何尺寸確定以后，結合輪胎、副車架、輪胎轉角的幾何約束就可以開始確定前懸架的設計硬點。首先定義主銷上的A點，A點在輪輞和等速萬向節(jié)中間，位置越低越好。（越低則地面的激勵對球頭銷的側向力偏?。┤缦聢D所示：

A點即下球頭銷的中心，A點與B點的連線即是主銷在整車坐標中XZ平面的投影。圖中清晰的顯示了定義設計硬點A要考慮的邊界條件。定義主銷上控制點B時，在一般的懸架中盡可能的將位置設計的低一些；這樣有利于獲得更大的主銷內傾角，提高車輛低速行駛時的轉向回正力矩。但是要考慮輪胎上、下跳動目標和B點的支撐的功能性；特別對于麥弗遜前懸架來說B點的位置越高越好，有利于平衡掉滑柱的橫向分力，減小滑柱導桿的摩檫。（公式驗證）1.4減振器的布置在X-Z平面內定義減震器時通常讓減振器軸線跟主銷軸線重合，這是最簡單和最有效的解決方案。（但如此無法減小減振器活塞桿對油封的橫向力）如下圖所示在雙橫臂前懸架（或雙叉臂前懸架）中，由于空間的原因通常減振器和彈簧做成總成件；在Y-Z平面內定義減震器（包括彈簧）時主要考慮的是杠桿比。在麥弗遜懸架中通常根據(jù)輪胎尺寸定義C點（需要的話要考慮防滑鏈）。D點是控制臂旋轉軸線和通過A點的Y-Z平面的交點。A,、B、D點的相互位置決定了輪胎上下跳過程中的輪距的變化和外傾角的回正性。為了得到足夠的輪胎上下跳過程中外傾角的回正性，可以通過將B點向內移，但是所有這些都要同懸架的其他特性綜合考慮；具體可以在懸架幾何運動分析中考慮。1.5控制臂旋轉軸線的定義控制臂軸線的主要根據(jù)抗制動點頭來角定義，如果增加在X-Z平面內的傾角（即E點比F點低），抗點頭能力就能提高；當然這需要和后懸架匹配。在橫向上如果布置允許的話總是希望盡量的長一些（S12目前較長，力臂變長，受力變?。辉谙嗤腁點行程下，擺臂越長橫向擺角越小，有利于提高橡膠襯套的壽命。同時在Y-Z平面內應保證前懸架的側傾中心高在0～120mm的范圍內。1.6轉向系統(tǒng)設計硬點的布置轉向桿系與懸架導向桿系在輪胎上下跳動的運動學上會產生運動干涉，這個干涉主要引起輪胎前束的變化。在轉向系統(tǒng)幾何尺寸的所有點的定義中，對于點H主要通過考慮阿克曼角和輪胎幾何約束來確定。定義I點的位置時主要考慮輪胎上下跳過程中的前束變化最小化。根據(jù)懸架桿系的幾何運動關系確定I點；將I點放在輪胎上下跳過程中H點所形成的圓弧的中心。依據(jù)上述步驟在三維制圖軟件中可以確定各個設計硬點的坐標。獲得了這些前懸架設計硬點的空間坐標后，可以通過相應的公式得出前懸架的運動學分析；目前更多的是運用ADMAS軟件進行分析?！龊髴壹艿牟贾?后懸架主要是扭轉梁和拖曳臂的非獨立懸架，這些類型的后懸架結構簡單，成本較低，懸架參數(shù)也教容易控制；但是后排乘客的舒適性也較低。目前轎車用的后懸架選用多連桿的趨勢越來越明顯。。缺點是：零件數(shù)增加，公差要求更嚴格，加工成本增加；試驗測試復雜；承載能力相對較弱。在后懸架的設計時需要基本確定汽車斷面尺寸、輪胎上跳和下跳行程、是否要驅動保護、輪胎規(guī)格、承載能力、整車操縱目標、前懸架特征和零部件采用的工藝。有了以上的基本輸入后，一般分以下幾點對后懸架進行布置。2.1選擇連桿數(shù)目和梯形結構：對于一款中級轎車一般采用兩連桿或者三連桿的居多。通常把具有兩根橫向連桿的獨立懸架叫著兩連桿獨立懸架，具有三根橫向連桿的獨立懸架叫著三連桿獨立懸架（如下圖所示）。連桿越多意味著橡膠襯套應用的也越多，過多的使用橡膠襯套意味著需要冒更多的可能出現(xiàn)的問題。兩連桿獨立懸架外傾角能夠通過橫向拉桿的幾何運動來控制。兩聯(lián)桿后獨立懸架三聯(lián)桿后獨立懸架三連桿的車輪外傾和前束的控制可以分別通過各自的調節(jié)桿完成。因此三連桿的獨立懸架調節(jié)車輪外傾和前束對拖曳臂橡膠襯套的變形影響要小。2.2后懸架各控制點的安裝位置在布置之出首先要明確哪些懸架的控制硬點連接在車身上，哪些點懸架的控制硬點連接在副車架上。將這些點布置在副車架上會花費更多的成本和增加整車的重量，但是能提高對前束和車輪外傾的控制精度，提高過濾震動噪音的能力。對于一款中級轎車而言通常都將控制外傾和前束連桿上的設計硬點和主橫向擺臂的設計硬點布置在副車架上。通常來說對點1（拖曳臂與車身連接點）和16（車輪中心）設定按以下幾點來做布置：制動點頭和加速抬頭的關系；整車尺寸和白車身的幾何約束；是否需要做后輪驅動的保護。為了控制整車的制動點頭和加速抬頭現(xiàn)象，通常點1的z軸坐標要高于點16（輪心）的z軸坐標。2.3后懸架主銷如圖所示，后主銷軸是黃色和藍色平面的交線。黃色平面是拖曳臂襯套的正交面，藍色的平面是車輪外傾角控制臂軸線和主橫向擺臂產生的平面，通常二者是平行的。由于橡膠襯套的彈性變形，這樣確定的只是初步的主銷。其余的關系與前懸架的一致。相當于轉向橫拉桿2.4橫向擺臂的長度和方向在滿足布置的幾何約束的前提下，主橫向擺臂越長越好（越長對襯套的壽命越?。桓┮暦较蛏媳M量與后軸平行（搞不明白），在保護四驅時與后軸的夾角越小越好（搞不明白）。同時保證后懸架的側傾中心高在80～150mm的范圍內。對于車輪外傾控制臂和前束調節(jié)桿的布置，在滿足布置的條件下長度和方向主要跟據(jù)懸架的運動學關系來決定。如下圖所示：后驅保護前束和車輪外傾調節(jié)桿2.5減振器和緩沖塊和彈簧的布置可以根據(jù)實際的布置需要來選擇。與彈簧一樣，杠桿比越接近1越好。第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機的結構和自動控制第三節(jié)活塞式空壓機的管理復習思考題單擊此處輸入你的副標題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請盡量言簡意賅的闡述觀點。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應用：

1.主機的啟動、換向；

2.輔機的啟動；

3.為氣動裝置提供氣源；

4.為氣動工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時間內所排送的相當?shù)谝患壩鼩鉅顟B(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor空壓機分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理容積式壓縮機按結構分為兩大類：往復式與旋轉式兩級活塞式壓縮機單級活塞壓縮機活塞式壓縮機膜片式壓縮機旋轉葉片式壓縮機最長的使用壽命-

----低轉速（1460RPM），動件少（軸承與滑片），潤滑油在機件間形成保護膜，防止磨損及泄漏，使空壓機能夠安靜有效運作；平時有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機，至今使用十萬小時以上，依然完好如初，按十萬小時相當于每日以十小時運作計算，可長達33年之久。因此，將滑片式空壓機比喻為一部終身機器實不為過。滑(葉)片式空壓機可以365天連續(xù)運轉并保證60000小時以上安全運轉的空氣壓縮機1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.轉子及機殼間成為壓縮空間，當轉子開始轉動時，空氣由機體進氣端進入。2.轉子轉動使被吸入的空氣轉至機殼與轉子間氣密范圍，同時停止進氣。3.轉子不斷轉動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達到額定的壓力后由排氣端排出進入油氣分離器內。4.被壓縮的空氣壓力升高達到額定的壓力后由排氣端排出進入油氣分離器內。1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉子及機殼間成為壓縮空間，當轉子開始轉動時，空氣由機體進氣端進入。2.轉子轉動使被吸入的空氣轉至機殼與轉子間氣密范圍，同時停止進氣。3.轉子不斷轉動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機是世界上最先進、緊湊型、堅實、運行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機。螺桿式壓縮機氣路系統(tǒng)：

A

進氣過濾器

B

空氣進氣閥

C

壓縮機主機

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機渦旋式壓縮機

渦旋式壓縮機是20世紀90年代末期開發(fā)并問世的高科技壓縮機，由于結構簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機，已經(jīng)得到壓縮機行業(yè)的關注和公認。被譽為“環(huán)保型壓縮機”。由于渦旋式壓縮機的獨特設計，使其成為當今世界最節(jié)能壓縮機。渦旋式壓縮機主要運動件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽為免維修壓縮機。

由于渦旋式壓縮機運行平穩(wěn)、振動小、工作環(huán)境安靜，又被譽為“超靜壓縮機”。

渦旋式壓縮機零部件少，只有四個運動部件,壓縮機工作腔由相運動渦卷付形成多個相互封閉的鐮形工作腔，當動渦卷作平動運動時，使鐮形工作腔由大變小而達到壓縮和排出壓縮空氣的目的?；钊娇諝鈮嚎s機的外形第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強對氣缸的冷卻，省功、對氣缸潤滑有益。二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）1.不存在假設條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—殘存的氣體在活塞回行時，發(fā)生膨脹，使實際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理2）進排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理3）吸氣預熱的影響由于壓縮過程中機件吸熱，所以在吸氣過程中，機件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強對氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理4）漏泄的影響內漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來衡量（0.90-0.98）。保證措施：氣閥的嚴密閉合，氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴密配合。5）氣體流動慣性的影響當吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時，造成氣缸壓力較低，氣體比容增大，吸氣量下降。保證措施：合理的設計進氣管長度，不得隨意增減進氣管的長度，保證濾器的清潔。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理上述五條原因使實際與理論循環(huán)不同。4）漏泄的影響5）氣體流動慣性的影響1）余隙容積Vc的影響2）進排氣閥及流道阻力的影響3）吸氣預熱的影響2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理3.排氣量和輸氣系數(shù)理論排氣量Vt----單位時間內活塞所掃過的氣缸容積。實際排氣量Q：Q=Vt

λ輸氣系數(shù)λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影響余隙容積Vc的影響進排氣閥及流道阻力的影響吸氣預熱的影響二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理指示功率pi

：按示功圖計算的功率理論功率Ps、PT：按理論循環(huán)計算的功率

P